Aufgabenstellung Bei Milchkühen wird häufig in Verbindung mit Leistungsminderung und Gesundheits-störungen von einer Überlastung der Leber gesprochen. Makroskopisch sichtbare Veränderungen dieses Organes bei Not-, Krank-, aber auch bei Normalschlachtun-gen scheinen diese Meinung zu unterstützen. Da sich z.B. von 1950 mit 1851 kg bis 1985 mit 4370 kg (3,5% Fett) die durchschnittliche Jahresmilchleistung der Kühe in der DDR mehr als verdoppelte, Stammkühe sogar 7255 kg erreichten, wird aus die-ser Leistungsentwicklung und den damit verbundenen Anforderungen z. T. unkritisch schnell auf ein Leberversagen geschlossen, besonders dann, wenn zusätzliche Qua-litätsmängel des Futters vorliegen. Eine klinische Objektivierung des Leberzustandes wird allgemein für schwierig und die therapeutische Beeinflussbarkeit für wenig aus-sichtsreich gehalten. Aus dieser Situation wurde die Aufgabe abgeleitet, - das gegenwärtige Vorkommen von Leberschäden beim Rind zu erfassen und zu analysieren - die Bedeutung des Buttersäureeinflusses, der peripartalen Fütterung, eines Fut-terentzuges sowie einer medikamentell stimulierten Lipolyse für die Entstehung von Leberschäden und die Entwicklung pathologischer Prozesse zu untersuchen - die Diagnostik von Leberschäden bei Berücksichtigung von Belangen der tierärzt-lichen Praxis zu objektivieren und - Möglichkeiten zur medikamentellen Entlastung der Leber sowie ausgewählter Präparate auf leberschädigende Effekte zu prüfen Bei der Bearbeitung bildeten die Lipidansammlung als die häufigste Schädigungsart der Leber sowie die freien Fettsäuren (FFS) im Blut und ihre Beziehung zu Kriterien der Leberfunktion den Schwerpunkt. Material und Methodik Das Vorkommen von Leberschäden wurde analysiert in - 2 Milchproduktionsbetrieben (A und B) an 22 bzw. 18 SMR-Kühen mit einer Jah-resmilchleistung von 4500 bzw. 5350 kg FCM im peripartalen Zeitraum - während 5-jähriger Stoffwechselkontrollen nach TGL 34313 in einem Bezirk bei Kühen 2 bis 8 Wochen p. p. mit einem Leistungsniveau zwischen 3500 bis 5000 kg FCM - an 336 Rindern einer Medizinischen Tierklinik in den Jahren 1978 bis 1987 - an 941 not- und krankgeschlachteten Rindern (895 Kühe, 46 Mastbullen) zweier Sanitätsschlachtbetriebe (SSB A und B) mit klinisch-chemischen (hpts. Bilirubin und ASAT im Blut sowie Leberlipide) und z. T. histologischen Methoden. Zur Ätiologie und Pathogenese von Leberschäden erfolgten Untersuchungen bei - subakuter intraruminaler Buttersäurebelastung (0,5-, 1,0-,2,0 g/kg KM) an 42 Rin-dern - 95 Kühen im peripartalen Zeitraum mit unterschiedlicher Fütterung, und zwar • energiereich in der Trockenperiode (a. p.), bedarfsgerecht p. p. • energiereich a. p., energiereduziert p. p. • energiereduziert ab 4 bis 2 Wochen a. p., bedarfsgerecht p. p. • nach den Angaben des DDR-Futtermittelbewertungssystemes - 10 Kühen und Schafen während 3-, 10- und 12-tägigen Futterentzuges sowie bei - Intravenöser Adrenalinapplikation (3 Kühe, 0,5 mg/100 kg KM) durch komplexe klinisch-chemische und histologische Analysen mit den Schwerpunk-ten Leberlipide sowie FFS, Bilirubin, ASAT, Ketonkörper und Glucose im Blut unter Einbeziehung weiterer Kriterien des Kohlenhydrat-, Fett-, Eiweiß- und Mineralstoff-wechsels, des Säure-Base-Haushaltes sowie von Hormonen. Die Diagnostik von Leberschäden wurde bearbeitet durch - methodische Untersuchungen zum Tagesverlauf der FFS sowie zum Einfluss ei-ner Adrenalinapplikation (9 bzw. 6 Rinder) - Vergleich zwischen indirekter (Leberschwimmprobe) und direkter Leberlipid-bestimmung (59 Kühe) - Analyse verschiedener Leberfunktions- und Stoffwechselparameter im periparta-len Zeitraum (40 Kühe) - Analyse der Befunde von 101 not- und krankgeschlachteten Kühen. In den Mittelpunkt wurden dabei die Leberlipide und die diagnostische Aussagefä-higkeit der FFS in Beziehung zu weiteren klinisch-chemischen sowie histologischen Parametern gestellt. Eine leberentlastende Wirkung wurde für Nicotinsäure an 20 Kühen bei 3 Tagen Futterentzug (5 und 10 g/d) sowie an 35 Kühen peripartal 1 Wo-che a. p. und 2 Wochen p. p. bei verschiedenen Dosierungen und z. T. Energiere-striktion, für Biliton® (Dehydrocholsäure) (5,5 g/d) an 9 Kühen peripartal sowie an 5 kranken Rindern getestet. Die Prüfung möglicher leberschädigender Effekte von ACTH (0,5, 0,6 und 1,0 IE/kg KM) und Glucocorticosteroiden (Prednisolut® - 0,5 mg/kg FM; Prednisolon 0,2, 04 und 0,6 mg/kg KM) erfolgte bei ein- und fünftägiger Applikation an 10 Schafen und 26 Kühen sowie für Phenylbutazon® (5 g/d) an 5 Kü-hen peripartal. Die zum Wirkungsnachweis eingesetzten Untersuchungsmethoden umfassten komplex klinisch-chemische Kriterien, im peripartalen Zeitraum auch Leis-tungsparameter sowie z. T. histologische Befundungen. Von den erzielten Ergebnissen lassen sich folgende Thesen ableiten: Thesen 1. Leberschäden dominieren bei Kühen in der Phase der Frühlaktation und zu-sätzlich ausgangs der Winterfütterung. Ketose, Geburts- und Puerperalstörun-gen, entzündliche Prozesse und Indigestionen sind häufig von Leberschäden begleitet. Deshalb hat der Fütterung und Haltung der hochträchtigen und frischabge-kalbten Kühe, der ausgehenden Winterfütterung und der Verhütung der o. g. Krankheiten auch zur Prophylaxe von Leberschäden besondere Aufmerksam-keit zu gelten. 2. Untersuchungen in 2 Betrieben zufolge kommt die Leberverfettung bei 27% bzw. 56% der Milchkühe (4500, 5350 kg FCM) 1 bis 4 Wochen p. p. vor. Im gleichen Zeitraum liegen pathologische ASAT-Aktivitäten und Bilirubinkonzent-rationen bei 41% bzw. 56% der Kühe vor. Ihr Anteil verringert sich (21% bzw. 24%), wenn der Untersuchungszeitraum bis auf 8 Wochen p. p. ausgedehnt wird. 3. In den letzten 20 Jahren ist eine Verschiebung der Häufigkeit von Krankheiten mit Leberschäden zu beobachten. So treten hämolytische Anämien seltener auf. Fast die Hälfte der not- und krankgeschlachteten Kühe hat eine makroskopisch veränderte Leber. In ihnen überwiegt eindeutig die Leberver-fettung (55%) gegenüber reaktiv-entzündlichen (29%) und degenerativen Pro-zessen (16%). 4. Die Hauptursache gesteigerter Lipidkonzentrationen in der Leber von Milchkü-hen p. p. ist eine energetische Überfütterung in der Trockenstehperiode. Der Lipidgehalt der Leber steigt noch weiter an, wenn derartige Kühe vor der Ge-burt nicht mehr ausreichend energetisch versorgt werden. Deshalb ist der Hauptweg zur Verhütung der postpartalen Leberverfettung in der Fütterung der Milchkühe nach den Angaben des DDR-Futtermittelbewertungssystemes zu sehen. 5. Dreiwöchige Buttersäurebelastung verursacht keine Leberschädigung. Zu be-achtlicher Fettansammlung in der Leber kommt es dagegen, wenn Kühen 3 Tage das Futter entzogen wird. Die bei der Verfütterung qualitätsgeminderter Silage oft zu beobachtenden Leberschäden haben demnach nicht unmittelbar ihre Ursache in dem hohen Buttersäuregehalt, sondern sind auf andere Fakto-ren zurückzuführen, zu denen u. a. auch die energetisch unzureichende Ver-sorgung zu zählen ist. Auch im Interesse der Verhütung von Leberschäden hat der Produktion von Silagen bester Qualität alle Aufmerksamkeit zu gelten. 6. Pathogenetisch geht der postpartalen Leberverfettung ein Konzentrationsan-stieg der FFS voraus. Sie erreichen ihr Maximum 1 Woche p. p. und damit früher als die Leberlipide. Umgekehrt folgt den sinkenden FFS-Konzentrationen auch eine Abnahme der Leberlipidkonzentration. Bei Futter-entzug wird die fehlende Energieaufnahme schnell durch einen deutlichen Konzentrationsanstieg der FFS angezeigt. 7. Bei Energiemangel besteht eine gesicherte Beziehung (p ≤ 0,01) zwischen FFS und Bilirubin. Eine solche besteht auch, wenn die FFS-Konzentration durch i. v. Adrenalingaben gesteigert wurde. Dieser kausale Zusammenhang wird in der Literatur mit der Konkurrenz beider Metabolite um ein mikrosoma-les Transportprotein in den Leberzellen gedeutet. 8. In Energiemangelsituationen (postpartal, Futterentzug) treten regelmäßig stei-gende ß-OH-Butyrat (BHB)- Konzentrationen auf. Sie sind gegenüber dem Anstieg der FFS zeitlich versetzt und werden von Glucosekonzentrationen im Blutplasma bis gegen den unteren Grenzbereich als Zeichen der Kohlenhyd-ratverarmung begleitet. 9. Die Aktivität der ASAT ist postpartal durch puerperale Einflüsse (Karunkelab-bau u. a.) sowie Körpermasseverlust (Proteinabbau in Muskelzellen), nicht aber bei Futterentzug gesteigert. Die postpartal bestehenden gesicherten Be-ziehungen zwischen ASAT-Aktivität und Leberlipidkonzentration sind mittelba-rer Art. ASAT-Aktivitäten und BHB-Konzentration verlaufen nicht regelmäßig parallel. 10. Klinische Störungen gehen peripartal überwiegend mit erhöhten Leberlipid-konzentrationen einher. Keine Beziehungen bestehen zwischen Konzeptions-erfolg einerseits und den Konzentrationen der FFS und Leberlipide 1 und 2 Wochen p. p. andererseits. Bei später zuchtuntauglichen Kühen liegen die Pa-rameter Ketonkörper, Leberglycogen und die GGT im peripartalen Zeitraum gehäuft außerhalb des xˉ ± s-Bereiches. Gesichert indirekt bzw. direkt korrelie-ren die Fruchtbarkeits- und Milchleistungen mit dem Körpermasseverlust p. p.. Die individuellen Unterschiede zwischen Kühen sind beachtenswert. 11. Zur indirekten Bestimmung der Lipidkonzentration in der Leber eignet sich die Schwimmprobe. Für die Beziehung zwischen relativer Dichte (y) sowie der Lipidkonzentration (x) gilt die Beziehung y=1,095 – 0,002 x bzw. x=500(1,095-y). Die Leberschwimmprobe wird zur Anwendung in der tierärztli-chen Praxis empfohlen. Bei der Interpretation der Lipidkonzentration ist die Abhängigkeit vom Laktationsstadium zu berücksichtigen. Peripartal besteht eine gesicherte Beziehung (p ≤ 0,001) zwischen Energiedefizit und Konzentra-tion der Leberlipide. 12. Der chemisch bestimmbare Fettgehalt der Leber korreliert über eine Exponen-tialfunktion (p ≤ 0,001) mit dem histologisch in 4 bzw. 7 Klassen befundeten, jedoch liegen bei histologisch gering- und mittelgradigen Fettablagerungen i.d.R. chemisch noch keine unphysiologischen Lipidkonzentrationen vor. Die diagnostische Bedeutung der Gesamtlipidkonzentration in der Leber hängt von ihrer Genese ab und ist begrenzt. 13. Auf eine Leberverfettung kann diagnostisch mit hoher Sicherheit geschlossen werden, wenn die Konzentration der FFS, des Bilirubins und der Ketonkörper im Blut bzw. der FFS-Triglycerid-Quotient gesteigert sind. Das BHB verdient gegenüber den Gesamtketonkörpern den Vorzug, da es enger mit dem Leber-lipidgehalt korreliert. Pathologische Leberlipidkonzentrationen sind häufig, aber nicht immer mit erhöhten ASAT-Aktivitäten verbunden. 14. Bei der Interpretation der Parameter FFS, Bilirubin, Ketonkörper, ASAT und Leberlipide sind Einflüsse durch das Laktationsstadium, bei den FFS zusätz-lich durch Stress sowie bei FFS und BHB durch die Fütterung zu berücksichti-gen. Stress- und fütterungsbedingte Veränderungen erreichen aber nicht das Ausmaß wie z. B. bei der klinischen Ketose. 15. Eine klinisch-chemische Differenzierung reaktiv-entzündlicher und degenerati-ver Leberveränderungen ist mit den Parametern ASAT, GGT und Gesamtlipi-de möglich. Die ALAT verdeutlicht den Schweregrad von Leberschäden. 16. Triglyceride und Gesamtlipide widerspiegeln unterschiedliche Fütterungsin-tensität peripartal nur gering. Der FFS-Triglycerid-Quotient korreliert zwar eng mit dem Leberfett, rechtfertigt diagnostisch den Bestimmungsaufwand aber nicht. Blutglucose und Leberglycogen stehen zum Leberfett in negativer Be-ziehung. Gesamteiweiß, Harnstoff, Creatinin, Albumin und Cholesterol lassen nur in Einzelfällen bzw. nur bei schweren Leberalterationen gerichtete Kon-zentrationsabweichungen erkennen. 17. Zur Diagnostik von Leberschäden sind unter Berücksichtigung praktischer As-pekte zu empfehlen: - für den Tierarzt in der Praxis: die Leberschwimmprobe - für BIV und vergleichbare Einrichtungen: 1. Stufe - Bilirubin und Ketonkörper (gegebenenfalls differenziert) 2. Stufe - zusätzlich FFS, GLDH, GGT, ASAT, (ALAT) 3. Stufe - histologische Untersuchungen von Leberbioptat, Leberlipide, -glycogen, gegebenenfalls unter Klinikbedingungen Leberfunktionsproben (Bromsulphthalein, Indocyaningrün) 18. Nicotinsäure zeigt bei Futterentzug sowie im peripartalen Zeitraum günstige Effekte auf den Kohlenhydratstoffwechsel wirkt antiketogen, senkt den Biliru-binspiegel, schränkt aber die Lipolyse peripartal nicht nachhaltig ein. Nicotin-säureamid hat peripartal die gleichen Wirkungen. Die Anwendung der Nicotin-säure ist besonders zur Pro- und Metaphylaxe der Ketone zu empfehlen, ihre begrenzte Wirkung auf die Lipolyse unterstreicht aber mit Nachdruck, dass der Verhütung einer gesteigerten Lipolyse mit Leberverfettung alle Aufmerksam-keit zu widmen ist. 19. Dehydrocholsäure (Biliton®) beeinflusst den Stoffwechsel von Milchkühen postpartal durch Senkung der Bilirubin-, BHB- und FFS-Konzentrationen sowie ASAT-Aktivitäten günstig. Gleiche therapeutische Effekte können bei der Be-handlung von Kühen mit Ketose und Indigestionen erzielt werden. Biliton® kann ergänzend zur Leberschutztherapie zur Behandlung von Leberkrankhei-ten empfohlen werden. Bei sekundären Stoffwechselveränderungen ist die Elimination der primären Störung Voraussetzung für den Therapieerfolg. 20. Phenylbutazon® beeinflusst als Prostaglandin-Synthesehemmer den Fett-stoffwechsel. In der ersten Woche p.p. appliziertes Phenylbutazon® hat auf den Stoffwechsel, die Milch- und Fruchtbarkeitsleistungen negative Auswir-kungen. Sein Einsatz sollte in Belastungssituationen nicht unkritisch erfolgen. 21. Der Literatur sind mögliche negative Auswirkungen von ACTH und Glucocor-ticoiden auf den Fettstoffwechsel und die Leberfunktion zu entnehmen. Ver-änderungen der FFS-Konzentrationen im Blutplasma konnten aber experimen-tell weder nach einmaliger Gabe von ACTH und Prednisolut an Schafen, noch während fünftägiger Prednisolongaben an Rindern beobachtet werden. Auch die bei den Rindern durchgeführten histologischen Untersuchungen der Le-berbioptate erbrachten keinerlei Veränderungen. 22. Gegenüber Prednisolon® (100 und 300 mg/Kuh) steigert eine einmalige ACTH-Applikation (300 IE/Kuh) die Glucosekonzentration im Blutplasma stär-ker, bis zum 3. Tag post applicationem bleibt die Glucosekonzentration nach Prednisolongabe aber auf einem höheren Niveau. Dasselbe trifft für das Ge-samteiweiß zu. Aufgrund dieser längeren Wirkungsdauer ist dem Prednisolon® therapeutisch der Vorzug z. B. bei der Behandlung der Ketose einzuräumen. 23. Aus den Untersuchungen geht insgesamt ein häufiges Vorkommen von Lipi-dablagerungen in der Leber von Rindern verschiedenen Ursprungs hervor. Ih-re Diagnostik ist sicher über Leberbiopsie bzw. weitgehend sicher über die Konzentration der FFS, des Bilirubins und des BHB im Blutplasma möglich. Die Bedeutung der Lipidablagerung für den Gesamtorganismus sowie die Rol-le hormoneller Dysfunktionen für die Entstehung von Leberschäden bedürfen weiterer Bearbeitung. Auch zur Therapie von Leberschäden sind neue Unter-suchungen erforderlich.:1. Einleitung und Aufgabenstellung 2. Vorkommen von Leberschäden beim Rind 2.1 Literaturübersicht 2.2 Eigene Untersuchungen 2.2.1 Erhebungen zum Vorkommen von Leberschäden (Leberverfettung) bei Kühen zweier Betriebe im peripartalen Zeitraum 2.2.2 Erhebungen zum Vorkommen von Leberschäden in MVA eines Bezirkes bei Stoffwechselkontrollen gemäß TGL 34313 2.2.3 Erhebungen zum Vorkommen von Leberschäden im Patientengut des WB Innere Medizin und Pathophysiologie, Leipzig, 2.2.4 Erhebungen zum Vorkommen von Leberschäden im Einzugsbereich zweier Sanitätsschlachtbetriebe (SSB) 3. Untersuchungen zur Ätiologie und Pathogenese von Leberschäden beim Rind 3.1 Subakute Buttersäurebelastung beim Rind 3.2 Einfluss unterschiedlicher Fütterungsintensität sowie Haltungsform in der peripartale Periode auf die Leberfunktion bei Milchkühen 3.3 Einfluss von Futterentzug bei Kühen auf die Leberfunktion 4. Untersuchungen zur Diagnostik von Leberschäden beim Rind 4.1 Untersuchungen zur Diagnostik von Leberschäden beim Rind im peripartalen Zeitraum 4.2 Untersuchungen zur Diagnostik von Leberschäden beim Rind an Schlachttieren 4.3 Methodische Untersuchungen zur Diagnostik von Leberschäden beim Rind 5. Untersuchungen zur medikamentellen Beeinflussung der Leberfunktion beim Rind 5.1 Literatur 5. 2 Eigene Untersungen 5.2 .1 Einfluss von Nicotinsäure bzw. Nicotinsäureamid auf die Leberfunktion 5.2.2 Untersuchungen zum Einfluss von Phenylbutazon auf die Leberfunktion 5.2.3 Untersuchungen zum Einfluss von Biliton auf die Leberfunktion 5.2.4 Untersuchungen zum Einfluss von ACTH und Glucocorticoiden auf die Leberfunktion 6. Zusammenfassung 7. Angewendete Untersuchungsmethoden 8. Statistische Methoden, Abkürzungen und Zeichen 9. Abkürzungsverzeichnis, Literaturverzeichnis, Thesen

Resource availability follows seasonal cycles in environmental conditions. To align physiology and behavior with prevailing environmental conditions, seasonal animals integrate cues from the environment with their internal state. One of the systems animals use to integrate those cues is the hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis and its primary effector, glucocorticoid hormones. The HPA axis has wide-ranging effects on physiology and behavior and, in the context of a glucocorticoid stress response, is known to mediate tradeoffs between immediate survival and future fitness. The HPA axis also plays an important role in facilitating predictable life-history events. Variation in HPA axis activity has been reported in all vertebrates, often coordinating seasonal reproduction and possibly also transitions between life-history stages. My dissertation research used red-sided garter snakes (Thamnophis sirtalis parietalis) to examine the role of the HPA axis in regulating seasonal life-history transitions, especially in females. In Chapter 2, I hypothesized that seasonal plasticity in stress responses is regulated, in part, by changes in the responsiveness of the adrenal glands to adrenocorticotropic hormone (ACTH). I found that glucocorticoid responses to ACTH challenge were smaller in males than in females during the spring, suggesting that reports of reduced stress responsiveness in males may reflect lower adrenal responsiveness to ACTH. The sex difference in mating season duration and consequently also in the timing of migration led me to hypothesize that sex differences in HPA axis activity could explain sex differences in the timing of migration. Furthermore, adrenal responsiveness to ACTH also varied seasonally in males, but not females, suggesting that female stress responses, which have not been studied, may not vary seasonally. In Chapter 3, I investigated potential seasonal variation in female stress responses, which have not previously been examined. In males, baseline glucocorticoids decrease over the course of the mating season resulting in significantly lower baseline levels in males that have begun to migrate. I hypothesized that a change in HPA axis activity occurs during spring and fall migration. Peak stress-induced glucocorticoid concentration occurred at an earlier sampling time in females during the spring compared to the fall. Peak stress-induced glucocorticoid concentrations also occurred at a later sampling time in migrating females than in pre-migratory females during the spring, suggesting that negative feedback regulation of the HPA axis changes as soon as females begin to migrate during the spring. Female red-sided garter snakes are biennial breeders that give birth approximately every other year implying that a female's recent reproductive history can influence whether or not she will reproduce in a given year. Body condition can be used as a proxy for recent reproductive history and can be related to baseline and stress-induced glucocorticoid concentrations. In Chapter 4, I hypothesized that hormonal and behavioral stress responses vary with body condition. Baseline glucocorticoids did not vary with body condition, but females in low body condition showed a significantly larger increase in plasma glucocorticoids in response to capture stress. Body condition, but not capture stress, influenced latency to copulate, suggesting that females are resistant to the behavioral effects of capture stress during the spring mating season. Only females in low body condition increased latency to copulate in response to injection of a physiological (15 µg) dose of exogenous CORT, while all females responded to a pharmacological (60 µg) dose, indicating that behavioral responses to exogenous glucocorticoids vary with female body condition. These data suggest that variation in body condition may be associated with differences in HPA axis sensitivity and/or glucocorticoid receptor (GR) density in the brain. I directly tested if there is a relationship among body condition, reproductive history and HPA axis activity in Chapter 5. I found that glucocorticoid stress responses and mating behavior did not vary with body condition, nor was body condition related to brain GR or reproductive condition (parturient vs post-parturient females). Only unreceptive females showed a significant stress-induced increase in glucocorticoids, suggesting that reduced stress responsiveness is associated with receptivity. Parturient females mated faster (were more proceptive) than post-parturient females. These data suggest that HPA axis activity influences reproductive "decisions" by modulating receptivity, while proceptivity is related primarily to recent reproductive history. Together, these chapters help characterize how HPA axis activity varies with season, sex, reproductive history and migration status. By systematically probing the HPA axis in a single, tractable system, I have gained insight into how changes in the HPA axis support and modulate transitions between life-history stages. These results highlight the HPA axis' important function in mediating the critical trade-offs all animals must navigate to be successful in a changing world.

<p>Intra-articular glucocorticoid injection therapy is frequently used to relieve symptoms of arthritis, but there is considerable variation in injection routines among physicians. One issue of debate concerns the importance of synovial fluid aspiration during the injection procedure. In the present randomised controlled study of patients with rheumatoid arthritis (RA), a significantly reduced risk for arthritis relapse was observed when arthrocentesis was included in the intra-articular injection procedure of the knee. </p><p>Furthermore, there is no consensus about the post-injection regimes. Previous studies have shown beneficial effects of post-injection rest of the knee, but also injection routines for other joints often include such recommendations. The present randomised controlled trial showed that 48-hour rest in elastic orthosis after intra-articular injection in the wrist did not improve the outcome. Thus, the effect of post-injection rest varies between different joints. </p><p>The improved treatment result of post-injection rest of the knee is supposed to be caused by retarded steroid resorption from the joint. In order examine the metabolic effects in cartilage, bone and the hypothalamic-piuitary-adrenal (HPA)-axis, resting and mobile RA patients were studied after intra-articular knee injections. Serum levels of the injected glucocorticoid, triamcinolone hexacetonide (THA), were analysed, as well as cartilage oligomeric matrix protein (COMP) as a marker of cartilage turnover, osteocalcin for bone formation and deoxypyridinoline for bone resorption. The HPA-axis was assessed using serum levels of cortisol and adrenocorticotropine hormone. The result showed a short term and reversible suppression of the HPA-axis and bone formation, whereas bone resorption was unaffected. No differences between mobile and resting patients were observed. In both groups reduction of COMP levels were seen, but these were significantly more pronounced in resting patients, suggesting a cartilage-protective effect. The THA levels increased similarly in both groups, indicating that rest did not affect glucocorticoid resorption. </p><p>Consequently, another explanation for the beneficial effects of postinjection rest of knee synovitis should be considered. In the present material the incidence of infectious complications of intra-articular treatment was less than 1/12,000 injections. </p><p>The findings in this thesis can be applied in the clinical practice and should be considered when new guidelines for intra-articular glucocorticoid therapy are created.</p>

Intra-articular glucocorticoid injection therapy is frequently used to relieve symptoms of arthritis, but there is considerable variation in injection routines among physicians. One issue of debate concerns the importance of synovial fluid aspiration during the injection procedure. In the present randomised controlled study of patients with rheumatoid arthritis (RA), a significantly reduced risk for arthritis relapse was observed when arthrocentesis was included in the intra-articular injection procedure of the knee. Furthermore, there is no consensus about the post-injection regimes. Previous studies have shown beneficial effects of post-injection rest of the knee, but also injection routines for other joints often include such recommendations. The present randomised controlled trial showed that 48-hour rest in elastic orthosis after intra-articular injection in the wrist did not improve the outcome. Thus, the effect of post-injection rest varies between different joints. The improved treatment result of post-injection rest of the knee is supposed to be caused by retarded steroid resorption from the joint. In order examine the metabolic effects in cartilage, bone and the hypothalamic-piuitary-adrenal (HPA)-axis, resting and mobile RA patients were studied after intra-articular knee injections. Serum levels of the injected glucocorticoid, triamcinolone hexacetonide (THA), were analysed, as well as cartilage oligomeric matrix protein (COMP) as a marker of cartilage turnover, osteocalcin for bone formation and deoxypyridinoline for bone resorption. The HPA-axis was assessed using serum levels of cortisol and adrenocorticotropine hormone. The result showed a short term and reversible suppression of the HPA-axis and bone formation, whereas bone resorption was unaffected. No differences between mobile and resting patients were observed. In both groups reduction of COMP levels were seen, but these were significantly more pronounced in resting patients, suggesting a cartilage-protective effect. The THA levels increased similarly in both groups, indicating that rest did not affect glucocorticoid resorption. Consequently, another explanation for the beneficial effects of postinjection rest of knee synovitis should be considered. In the present material the incidence of infectious complications of intra-articular treatment was less than 1/12,000 injections. The findings in this thesis can be applied in the clinical practice and should be considered when new guidelines for intra-articular glucocorticoid therapy are created.

Tesis por compendio / La exposición crónica a sustancias de abuso lleva a cambios adaptativos en el cerebro que implican alteraciones en la expresión génica. Se ha propuesto que los factores de transcripción CREB y deltaFosB serían dianas moleculares para la regulación de la plasticidad, la cual lleva a la adicción.En este trabajo hemos estudiado los cambios en la activación de CREB, en PVN y NTS, y las quinasas que mediarían su activación durante la dependencia y síndrome de abstinencia a morfina, así como la respuesta del eje HHA durante dicho síndrome. También se investigó la posibilidad de que la activación de CREB y su coactivador transcripcional TORC1 dependan de la activación de receptores adrenérgicos. Además se evaluaron las posibles modificaciones en la expresión de FosB/deltaFosB en diferentes áreas cerebrales implicadas en la adicción, así como los cambios neuroendocrinos/neuroquímicos responsables de las alteraciones metabólicas observadas durante el tratamiento crónico con morfina. / Chronic exposure to opioids and other abused drugs results in adaptive changes in the brain involving alterations in gene expression. It is proposed that the transcription factors CREB and deltaFosB be molecular targets for the regulation of plasticity, which leads to addiction.In this work we studied changes in activation of the cAMP-response element binding protein (CREB) in PVN and NTS and the kinases that may mediate this activation during dependence and morphine withdrawal and the HPA axis response after naloxone-induced morphine withdrawal. We also investigated the possibility that the activation of CREB and the transcriptional coactivator of CREB, TORC1, arises from the activation of adrenergic receptors. We also evaluated the possible modifications in FosB/deltaFosB expression in several brain areas involved in addiction and neuroendocrine/neurochemical changes that are responsible for the metabolic alterations seen during chronic morphine treatment.

We present the case of a 7-month-old baby with Cushing’s disease due to an adrenocorticotropic hormone (ACTH)-secreting pituitary adenoma combined with cells producing thyreotropin-secreting hormone (TSH). In MRI scans, a contrast-enhancing lesion was seen inside the pituitary fossa, and it extended into the suprasellar region. On the assumption of a pituitary adenoma, surgery was performed. Corresponding with biochemical findings, histopathological evaluation revealed an ACTH- and TSH-producing tumor. Genetic analysis did not demonstrate an alteration at codon 201 (Arg) and 227 (Glu). To our knowledge, this is the first case described in a child of this age. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Adrenal insufficiency is common in pediatric patients with septic shock, but remains underdiagnosed in the early stages of sepsis. The early recognition of the factors representing risk for septic shock is crucial, since no control of them can increase the risk of death. This study aimed to verify the occurrence of adrenal insufficiency and describe the clinical and initial laboratory findings in children hospitalized for sepsis. This was a descriptive study, which included children admitted to the Pediatric Intensive Care Unit of the University Hospital of Santa Maria, in the period from March to October, 2013. We studied five patients with sepsis. For adrenal insufficiency diagnoses we performed the ACTH stimulation test. A positive test was considered when an increment on the cortisol level equal or less 9 μg/dL occurred. Five children were analyzed, 80 % were male with a mean age of 7.3 years (±4.2). The initial laboratorial findings confirmed the presence of sepsis. Adrenal insufficiency was diagnosed in 2 of 5 patients studied, representing 40 %. Only one patient (20%) required mechanical ventilation. There was no progression to septic shock in any of the patients studied. All patients were discharges from hospital. We concluded that adrenal insufficiency may be present in pediatric patients with sepsis, in its earliest stages. / A insuficiência adrenal é comum em pacientes pediátricos com choque séptico, porém permanece subdiagnosticada nas fases mais precoces da sepse. Reconhecer precocemente os fatores de progressão para o choque séptico é de fundamental importância, uma vez que, o não controle dos mesmos favorece a lesão de órgãos nobres, aumentando, dessa forma, o risco de morte. Este estudo teve por objetivo verificar a ocorrência de insuficiência adrenal e descrever a evolução clínica e os achados laboratoriais iniciais em crianças internadas por sepse. Estudo descritivo, tipo série de casos, que incluiu crianças admitidas na Unidade de Terapia Intensiva Pediátrica do Hospital Universitário de Santa Maria, no período de março/2013 a outubro/2013. Foram estudados pacientes com diagnóstico de sepse. A insuficiência adrenal foi diagnosticada através da realização do teste de estimulação com ACTH (teste da cortrosina). O nível de cortisol foi dosado imediatamente antes (basal) e uma hora após a administração venosa de 250 μg do análogo sintético do ACTH. Um incremento menor ou igual a 9 μ/dL no cortisol sérico definiu insuficiência adrenal. Foram estudadas 5 crianças, sendo 80% do sexo masculino, com idade média de 7,3 anos (±4,2). Os achados laboratoriais iniciais confirmavam presença de sepse. Insuficiência adrenal foi diagnosticada em 2 dos 5 pacientes, representando 40%. Apenas um paciente (20%) necessitou de suporte ventilatório. Não houve evolução para choque séptico em nenhum dos pacientes estudados. Todos os pacientes receberam alta hospitalar. Concluiu-se a insuficiência adrenal pode estar presente, em pacientes pediátricos com diagnóstico de sepse, nas suas fases mais precoces.

Communication signals are shaped by the opposing selection pressures imposed by predators and mates. A dynamic signal might serve as an adaptive compromise between an inconspicuous signal that evades predators and an extravagant signal preferred by females. Such a signal has been described in the gymnotiform electric fish, Brachyhypopomus gauderio, which produces a sexually dimorphic electric organ discharge (EOD). The EOD varies on a circadian rhythm and in response to social cues. This signal plasticity is mediated by the slow action of androgens and rapid action of melanocortins. My dissertation research tested the hypotheses that (1) signal plasticity is related to sociality levels in gymnotiform species, and (2) differences in signal plasticity are regulated by differential sensitivity to androgen and melanocortin hormones. To assess the breadth of dynamic signaling within the order Gymnotiformes, I sampled 13 species from the five gymnotiform families. I recorded EODs to observe spontaneous signal oscillations after which I injected melanocortin hormones, saline control, or presented the fish with a conspecific. I showed that through the co-option of the ancient melanocortin pathway, gymnotiforms dynamically regulate EOD amplitude, spectral frequency, both, or neither. To investigate whether observed EOD plasticities are related to species-specific sociality I tested four species; two territorial, highly aggressive species, Gymnotus carapo and Apteronotus leptorhynchus, a highly gregarious species, Eigenmannia cf. virescens, and an intermediate short-lived species with a fluid social system, Brachyhypopomus gauderio. I examined the relationship between the androgens testosterone and 11-ketotestosterone, the melanocortin a-MSH, and their roles in regulating EOD waveform. I implanted all fish with androgen and blank silicone implants, and injected with a-MSH before and at the peak of implant effect. I found that waveforms of the most territorial and aggressive species were insensitive to hormone treatments; maintaining a static, stereotyped signal that preserves encoding of individual identity. Species with a fluid social system were most responsive to hormone treatments, exhibiting signals that reflect immediate condition and reproductive state. In conclusion, variation in gymnotiform signal plasticity is hormonally regulated and seems to reflect species-specific sociality.

Cortisol is a glucocorticoid produced by the zona fasciculata (ZF) of the adrenal cortex. Traditionally, cortisol production and release was seen as being regulated strictly by adrenocorticotropic hormone (ACTH). While this is true of baseline cortisol levels and in response to acute mental stress, the picture is somewhat more complicated in other situations.Interleukin-6 (IL-6) contributes to the maintenance of cortisol levels in situations of prolonged immune or inflammatory stress. AMP activated protein kinase (AMPK) was investigated as a possible mediator of the action of IL-6 or as an independent actor in raising cortisol levels in response to hypoxemic or hypoglycemic stress.5-aminoimidazole-4-carboxamide 1-b-D-ribofuranoside (AICAR) was used to activate AMPK. Bovine ZF tissue fragments were exposed to AICAR alone and together with a known AMPK inhibitor, compound C. Protein or mRNA was then extracted from these tissue fragments. As an indicator of overall steroidogenic activity, these extracts were tested using RT-PCR and western blot assays for relative protein and mRNA levels of steroidogenic acute regulatory (StAR) protein, steroidogenic factor-1 (SF-1), and dosage sensitive sex reversal adrenal hypoplasia congenita gene on the X chromosome, gene 1 (DAX-1). Also a reporter gene assay was performed on H295R cells with a transfected StAR promoter.In bovine ZF tissue fragments, AICAR caused a significant increase of StAR protein and mRNA and SF-1 protein with a decrease of DAX-1 protein in a dose and time dependant manner. DAX-1 mRNA was shown to decrease in response to AICAR administration in a dose dependant manner. AICAR induced increases in StAR protein and SF-1 protein, and the attendant decrease in DAX-1 protein were all shown to be reduced by administration of compound C. This demonstrated that in this situation AICAR is acting through AMPK. When IL-6 was given with compound C the levels of StAR, SF-1, and DAX-1 were significantly reduced from samples treated with IL-6 alone. AICAR exposure also increased StAR promoter activity in a dose and time dependant manner. This AMPK induced increase in steroidogenic activity provides a possible mechanism for increased cortisol during hypoxia and hypoglycemia, and a possible mediator for IL-6 in the ZF.

La majorité des hyperplasies macronodulaires bilatérales des surrénales avec syndrome de Cushing ACTH-indépendant (AIMAH) est due à l’expression aberrante de divers récepteurs hormonaux au niveau du cortex surrénalien. Les gènes responsables des AIMAH familiales avec récepteurs aberrants n’ont pas été identifiés. Le but de ce projet est de les identifier. Une étude de liaison, visant à identifier la ou les régions du génome comprenant le ou les gènes pouvant être en cause dans les AIMAH familiales, a été réalisée en utilisant l’ADN des membres d’une famille (10 malades et 7 sains) originaire du Québec, atteinte d’AIMAH et syndrome de Cushing et caractérisée par l’expression des récepteurs β-adrénergique et V1-vasopressine. Diverses régions chromosomiques entre les personnes atteintes et non-atteintes de la famille ont été soulignées. Un total de 707453 SNPs a été obtenu, et après analyse statistique, 159 SNPs significatifs, pouvant être associés au phénotype, ont été mis en évidence entre les deux groupes. Il a été constaté que la majorité de ces SNPs se situaient sur les régions chromosomiques 1q32.1 et 16q12.2. Une étude du transcriptome a aussi été réalisée en utilisant l’ADN des tumeurs de deux patients de la famille, ainsi que l’ADN d'autres tumeurs surrénaliennes. Les analyses statistiques ont permis d’identifier 15 gènes susceptibles d’être reliés à la maladie (11 surexprimés et 4 sous-exprimés). En utilisant les données de ces deux études, nous avons ciblé six gènes du chromosome 1 (ATP2B4, PPP1R12B, SOX13, CACNA1S, ADORA1et PHLDA3), un du chromosome 16 (CHD9) et un du chromosome 13 (SPRY2), afin de rechercher la présence de mutations. Le séquençage n’a révélé aucun changement de nucléotide dans les gènes PPP1R12B et SOX13. Dans les gènes ATP2B4, CACNA1S, ADORA1et PHLDA3, le séquençage a révélé des changements de nucléotides n’entrainant soit pas de changement d’acide aminé soit un changement d’acide aminé jugé « non pertinent », du fait qu’il ne permettait pas de différencier les sujets sains des sujets atteints. Pour ce qui est de CHD9 et SPRY2, le séquençage a permis d’identifier des changements de nucléotides entrainant des changements d’acides aminés de façon plus fréquente chez les sujets atteints par rapport aux sujets sains. En conclusion, nos travaux nous ont donc permis d’identifier, par étude de liaison et par analyse du transcriptome, des gènes candidats qui pourraient être responsables de cette pathologie. Le séquençage de ces gènes candidats a révélé des mutations de CHD9 et SPRY2. Ces résultats s’avèrent prometteurs puisque ces deux gènes produisent des protéines impliquées dans le remodelage de la chromatine et dans la régulation de la signalisation des protéines kinases. Le phénotypage et le génotypage des patients atteints doivent être poursuivis pour vérification. / The majority of ACTH-independent macronodular adrenal hyperplasia with Cushing's syndrome (AIMAH) is due to the aberrant expression of various receptors in the adrenal cortex. The genes responsible for familial AIMAH with aberrant receptors have not been identified. The aim of this project is to characterize them. A linkage study to identify the region or regions of the genome comprising the gene or genes that may be involved in familial AIMAH was performed using DNA of family members (10 affected and 7 non affected) born in Quebec and harboring AIMAH and Cushing's syndrome, under the aberrant regulation of B-adrenergic and V1-vasopressin receptors. Various chromosomal regions between patients and non-affected family were highlighted. A total of 707,453 SNPs were obtained, and after statistical analysis, 159 significant SNPs, possibly associated with phenotype, were found between the two groups. It was found that the majority of these SNPs were located on chromosomal regions 1q32.1 and 16q12.2. A transcriptome analysis was conducted using DNA from tumours of two patients of the family, as well as DNA from other adrenal tumours; Statistical analysis identified 15 genes that may be linked to disease (11 up-regulated and 4 under-expressed). Using data from these two studies, we identified six genes on chromosome 1 (ATP2B4, PPP1R12B, SOX13, ADORA1, CACNA1S and PHLDA3), one on chromosome 16 (CHD9) and one on chromosome 13 (SPRY2), to investigate the presence of mutations. The sequencing revealed no nucleotide changes in gene PPP1R12B and SOX13. In ATP2B4, CACNA1S, ADORA1 and PHLDA3, the sequencing not revealed nucleotides changes leading to either amino acid changes or an amino acid changes considered “not-relevant”, because they do not differentiate healthy individuals from affected. The sequencing of CHD9 and SPRY2 identified nucleotide changes causing amino acid changes more frequently in patients compared to healthy subjects. In conclusion, our work has therefore identified by linkage analysis and DNA microarray candidate genes that can be responsible to this disease, and mutations in two of these genes, CHD9 and SPRY2. These results are promising because these genes produce proteins involved in chromatin remodeling and regulation of signaling protein kinases. Phenotyping and genotyping of patients should be pursued further.